(57)【要約】【課題】加工対象物の表面を粗面化する表面処理装置の低消費電力化を図った表面処理装置を提供する。【解決手段】制御装置７６が、電磁コイル８に流れる電流の方向をインバータ４９に切り替えさせることで、加工対象物２と磁性砥流６５の回転方向が互い違いになる期間を作り出せ、同方向で回転する場合よりも磁性砥流６５が加工対象物２に衝突する頻度が多くしているので、より小さい磁界（電流の値が小さい）でも、従来と同等に被処理物の表面を粗面化することができ、表面処理装置１の省電力化を図ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗面化処理が施される加工対象物を回転自在に保持する保持手段と、前記加工対象物の外表面に粗面化処理を施す磁性砥粒を収容する収容手段と、前記加工対象物を軸心方向に回転させるとともに前記磁性砥粒を前記加工対象物の周方向に移動させながら加工対象物に衝突させる回転磁場を発生させる磁場発生部と、前記磁場発生部を前記加工対象物の長手方向に沿って移動させる移動手段と、を有する表面処理装置において、
前記加工対象物の回転方向の正転または逆転を切替える回転方向切替手段が、設けられていることを特徴とする表面処理装置。
【請求項２】
前記回転方向切替手段が、前記磁場発生部に流れる電流の方向を切替えることによって、前記加工対象物の回転方向の正転または逆転が切替わるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の表面処理装置。
【請求項３】
前記回転方向切替手段が、インバータ回路によって構成されていることを特徴とする請求項２に記載の表面処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、画像形成装置の現像スリーブなどの加工対象物の外表面に磁性砥粒を衝突させることで、該加工対象物の表面を粗面化する表面処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の外表面に付着した現像剤を感光体ドラムに搬送する現像ローラの現像スリーブなどの加工対象物の外表面を粗面化するために、磁性砥粒と加工対象物を収容槽内に封入し、磁性砥粒を周方向に移動させる回転磁場を発生させて、回転磁場と磁性砥粒との間に働く電磁力で、磁性砥粒をランダムに励磁させ、そして、このランダムに励磁された磁性砥粒を加工対象物に衝突させて、その加工対象物の外表面を粗面化する表面処理装置（特許文献１を参照）はすでに提案されている。
【０００３】
この種の表面処理装置は、砥粒を空気圧又は水圧で噴出させて、該砥粒を加工対象物に衝突させるサンドブラスト装置やショットブラスト装置に比べ、加工効率が良いことが知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した表面処理装置では、加工対象物を位置決めした状態で、例えば、モータなどによって加工対象物を回転させ、さらに、磁場発生部としての電磁コイル内の発生磁界によって磁性砥粒も公転しながら自転し加工対象物と衝突することで加工対象物の外表面を粗面化していた。
【０００５】
近年、あらゆる装置において省電力化が求められており、前述した表面処理装置などにおいても少ない電力で粗面化処理を行えることが望まれている。しかしながら、前述した表面処理装置では、加工対象物をモータなどで回転駆動して加工を行っているために、消費電力が大きいという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、加工対象物の表面を粗面化する表面処理装置の低消費電力化を図った表面処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載された発明は、粗面化処理が施される加工対象物を回転自在に保持する保持手段と、前記加工対象物の外表面に粗面化処理を施す磁性砥粒を収容する収容手段と、前記加工対象物を軸心方向に回転させるとともに前記磁性砥粒を前記加工対象物の周方向に移動させながら加工対象物に衝突させる回転磁場を発生させる磁場発生部と、前記磁場発生部を前記加工対象物の長手方向に沿って移動させる移動手段と、を有する表面処理装置において、前記加工対象物の回転方向の正転または逆転を切替える回転方向切替手段が、設けられていることを特徴とする表面処理装置である。
【０００８】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記回転方向切替手段が、前記磁場発生部に流れる電流の方向を切替えることによって、前記加工対象物の回転方向の正転または逆転が切替わるように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載された発明は、請求項２に記載された発明において、前記回転方向切替手段が、インバータ回路によって構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、加工対象物の回転方向を切り替えることで、加工対象物と磁性砥流の回転方向を互い違いの状態で衝突させることができるので、従来よりも磁性砥流が加工対象物に衝突する機会が増えることから表面をより粗くすることが可能となる。したがって、従来と同等に表面を粗面化させるためには少ない電力で加工することが可能となるために省電力で加工対象物の表面の粗面化が行える。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、加工対象物の回転方向の制御を電流の向きの切り替えだけで行えるので、加工対象物の回転方向を制御する為にモータなどの機械的な機構を取り付ける必要が無くなる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、加工対象物の回転方向の制御を電流の方向の切り替えをインバータ回路のみで行えばよくなるので、電流の方向を切り替えるための専用の装置を取り付ける必要が無くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態を表す表面処理装置の斜視図である。
【図２】図１に示された表面処理装置の要部断面図である。
【図３】図１に示された表面処理装置で粗面化処理された加工対象物としての現像スリーブの斜視図である。
【図４】図２において加工対象物と磁性砥流の回転方向を示す説明図である。
【図５】図４の状態から加工対象物と磁性砥流の回転方向を切り替えた直後の状態を示す説明図である。
【図６】図５の状態から加工対象物と磁性砥流の回転方向が完全に切り替わった後の状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施の形態を表す表面処理装置の斜視図である。図２は、図１に示された表面処理装置の要部断面図（ＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図）である。図３は、図１に示された表面処理装置で粗面化処理された加工対象物としての現像スリーブの斜視図である。図４は、図２において加工対象物と磁性砥流の回転方向を示す説明図である。図５は、図４の状態から加工対象物と磁性砥流の回転方向を切り替えた直後の状態を示す説明図である。図６は、図５の状態から加工対象物と磁性砥流の回転方向が完全に切り替わった後の状態を示す説明図である。
【００１５】
表面処理装置１は、図２に示された円筒状の加工対象物２の外表面に粗面化処理を施して、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に用いられる現像ローラの現像スリーブ１３２（図３に示す）を製造する装置である。現像スリーブ１３２の外表面の表面粗さは、該現像スリーブ１３２の軸芯方向の中央部から両端部に向かうにしたがって、徐々に大きく（粗く）なっているのが望ましい。
【００１６】
表面処理装置１は、図１に示すように、ベース３と、固定保持部４と、移動手段としての電磁コイル移動部５と、移動保持部６と、磁場発生部としての電磁コイル８と、収容手段としての収容槽９と、リニアエンコーダ７５と、制御装置７６（図２に示す）と、回転検知装置８０（図２に示す）と、を備えている。
【００１７】
ベース３は、平板状に形成されて、工場のフロアやテーブル上等に設置される。ベース３の上面は、水平方向と平行に保たれる。ベース３の平面形状は、矩形状に形成されている。
【００１８】
固定保持部４は、ベース３の長手方向（以下、矢印Ｘで示す）の一端部から立設した複数の支柱１２と、保持ベース１３と、立設ブラケット１４と、円筒保持部材１５と、保持チャック１６と、を備えている。
【００１９】
保持ベース１３は、平板状に形成され、支柱１２の上端に取り付けられている。立設ブラケット１４は、平板状に形成され、保持ベース１３から立設している。円筒保持部材１５は、円筒状に形成され、立設ブラケット１４と保持ベース１３とに取り付けられている。円筒保持部材１５は、その軸芯が水平方向と矢印Ｘとの双方と平行な状態でかつ前記立設ブラケット１４よりベース３の中央部寄りに配置されている。円筒保持部材１５は、後述する円柱部材５１を収容する。
【００２０】
保持チャック１６は、前述した円筒保持部材１５即ち保持ベース１３の近傍に配され、前述したベース３に取り付けられている。保持チャック１６は、円筒保持部材１５内に収容された円柱部材５１をチャックして保持する。
【００２１】
電磁コイル移動部５は、一対のリニアガイド１７と、電磁コイル保持ベース１８と、電磁コイル移動用アクチュエータ１９と、を備えている。リニアガイド１７は、レール２０と、スライダ２１とを備えている。レール２０は、ベース３上に設置されている。レール２０は、直線状に形成されているとともに、その長手方向がベース３の長手方向即ち矢印Ｘと平行に配されている。スライダ２１は、レール２０に該レール２０の長手方向即ち矢印Ｘに沿って移動自在に支持されている。一対のリニアガイド１７は、レール２０がベース３の幅方向（以下、矢印Ｙで示す）に沿って互いに間隔をあけて配されている。なお、矢印Ｘと矢印Ｙとは、勿論、互いに直交しているとともに、それぞれ水平方向と平行である。
【００２２】
電磁コイル保持ベース１８は、平板状に形成され、前述したスライダ２１上に取り付けられている。電磁コイル保持ベース１８の上面は、水平方向と平行に配されている。電磁コイル保持ベース１８は、電磁コイル８を表面上に設置する。電磁コイル移動用アクチュエータ１９は、ベース３に取り付けられているとともに、前述した電磁コイル保持ベース１８を矢印Ｘに沿って、スライド移動させる。前述した電磁コイル移動部５は、電磁コイル移動用アクチュエータ１９により電磁コイル保持ベース１８即ち電磁コイル８を矢印Ｙに沿ってスライド移動させる。また、電磁コイル移動部５による電磁コイル８の移動速度は、予め定めた範囲で変更可能である。勿論、電磁コイル移動部５による電磁コイル８の移動範囲は加工対象物２の長さ以上である。
【００２３】
移動保持部６は、一対のリニアガイド２２と、保持ベース２３と、第１アクチュエータ２４と、第２アクチュエータ２５と、移動ベース２６と、軸受け回転部２７と、を備えている。
【００２４】
リニアガイド２２は、レール２９と、スライダ３０とを備えている。レール２９は、ベース３上に設置されている。レール２９は、直線状に形成されているとともに、その長手方向が矢印Ｘ即ちベース３の長手方向と平行に配されている。スライダ３０は、レール２９に該レール２９の長手方向即ち矢印Ｘに沿って移動自在に支持されている。一対のリニアガイド２２は、レール２９が矢印Ｙ即ちベース３の幅方向に沿って互いに間隔をあけて配されている。
【００２５】
保持ベース２３は、平板状に形成され、前述したスライダ３０上に取り付けられている。保持ベース２３の上面は、水平方向と平行に配されている。第１アクチュエータ２４は、ベース３に取り付けられているとともに、前述した保持ベース２３を矢印Ｘに沿って、スライド移動させる。
【００２６】
第２アクチュエータ２５は、保持ベース２３に取り付けられているとともに、移動ベース２６を矢印Ｙに沿って、スライド移動させる。移動ベース２６は、平板状に形成され、その上面が水平方向と平行に配されている。
【００２７】
軸受け回転部２７は、一対の軸受３１と、芯軸としての中空保持部材３２と、チャック用シリンダ３４と、を備えている。一対の軸受３１は、矢印Ｘに沿って、互いに間隔をあけて配置されているとともに、移動ベース２６上に設置されている。中空保持部材３２は、磁性材料で構成され、かつ円筒状に形成されているとともに、前述した軸受３１により軸芯回りに回転自在に支持されている。中空保持部材３２は、その軸芯が前述した矢印Ｘ即ち固定保持部４の円筒保持部材１５の軸芯と平行に配置されている。中空保持部材３２は、一端部３２ａが収容槽９内を貫通して円筒保持部材１５に位置するように移動ベース２６上から固定保持部４に向かって突出した格好で、かつ、他端部３２ｃが移動ベース２６上に位置した状態に配されている。中空保持部材３２は、図２に示すように、円筒状の加工対象物２内に通される。
【００２８】
チャック用シリンダ３４は、移動ベース２６に設置されたシリンダ本体３８と、該シリンダ本体３８にスライド自在に設けられたチャック軸３９とを備えている。チャック軸３９は、円柱状に形成されその長手方向が矢印Ｘと平行に配されている。チャック軸３９は、中空保持部材３２内に収容されているとともに、該中空保持部材３２と同軸に配置されている。チャック軸３９には、一対のチャック爪４０が複数取り付けられている。
【００２９】
一対のチャック爪４０は、チャック軸３９の外周面から該チャック軸３９の外周方向に突出する格好で、該チャック軸３９に取り付けられている。また、チャック爪４０は、中空保持部材３２の外周面から該中空保持部材３２の外周に向かって突出可能となっている。チャック爪４０は、チャック軸３９及び中空保持部材３２からの突出量が変更自在に設けられている。複数対のチャック爪４０は、前述したチャック軸３９の長手方向即ち矢印Ｘに沿って、間隔をあけて配置されている。一対のチャック爪４０は、チャック用シリンダ３４のチャック軸３９がシリンダ本体３８に近づく方向に縮小すると、前述したチャック軸３９及び中空保持部材３２からの突出量が増加する。
【００３０】
前述したチャック用シリンダ３４は、チャック軸３９がシリンダ本体３８に縮小することで、チャック爪４０をよりチャック軸３９の外周方向に突出させて、該チャック爪４０を中空保持部材３２の外周に取り付けられた加工対象物２の内周面に押圧させて、チャック軸３９と中空保持部材３２と加工対象物２とを固定する。このとき、勿論、チャック軸３９と中空保持部材３２と加工対象物２と後述の円筒部材５０即ち収容槽９は、同軸になる。
【００３１】
前述したチャック用シリンダ３４とチャック爪４０は、中空保持部材３２と収容槽９と同軸となるように加工対象物２を保持する。即ち、チャック用シリンダ３４とチャック爪４０は、加工対象物２を収容槽９の中心に保持する。前述したチャック用シリンダ３４とチャック爪４０と、中空保持部材３２とは、特許請求の範囲に記載された保持手段をなしている。
【００３２】
前述した構成の移動保持部６は、中空保持部材３２などをアクチュエータ２４，２５により互いに直交する矢印Ｘ，Ｙに沿って移動させる。即ち、移動保持部６は、収容槽９を矢印Ｘ，Ｙに沿って移動させる。
【００３３】
電磁コイル８は、図２に示すように、円筒状に形成された外皮４６と該外皮４６内に配された複数のコイル部４７とを備えて、全体として円環状に形成されている。電磁コイル８の内径は、収容槽９の外径より大きい。また、電磁コイル８の軸芯方向の全長は、加工対象物２の軸芯方向の全長の１／２以下としている。
【００３４】
外皮４６は、その軸芯即ち電磁コイル８自身の軸芯が矢印Ｘと平行な状態で前述した電磁コイル保持ベース１８に取り付けられている。電磁コイル８は、中空保持部材３２、チャック軸３９及び収容槽９と同軸に配置されている。複数のコイル部４７は、外皮４６即ち電磁コイル８の周方向に沿って互いに並設されている。コイル部４７は、図２に示す三相交流電源４８により印加される。複数のコイル部４７には互いに位相のずれた電力が印加されて、これらの複数のコイル部４７が互いに位相のずれた磁場を発生する。そして、電磁コイル８は、これらの磁場を合成して形成される該電磁コイル８の軸芯回りの回転方向の磁場（回転磁場）を内側に生じさせる。
【００３５】
前述した電磁コイル８は、三相交流電源４８から印加されて、回転磁場を発生するとともに、電磁コイル移動部５により収容槽９とともにその軸芯即ち加工対象物２の長手方向（軸方向）に沿って移動される。そして、電磁コイル８は、前述した回転磁場により、後述の磁性砥粒６５を加工対象物２の外周に位置付け、該磁性砥粒６５を収容槽９及び加工対象物２の軸芯回りに回転（移動）させる。そして、電磁コイル８は、前述した回転磁場により磁性砥粒６５を加工対象物２の外表面に衝突させる。
【００３６】
また、三相交流電源４８と電磁コイル８との間には、回転方向切替手段としてのインバータ４９が設けられている。則ち、表面処理装置１は、回転方向切替手段としてのインバータ４９を備えている。インバータ４９は、三相交流電源４８が電磁コイル８に印加する電力の周波数、電流値および流れる方向、電圧値を変更自在とする回路である。インバータ４９は、電磁コイル８に印加する電力の周波数、電流値および流れる方向、電圧値を変更することで、三相交流電源４８が電磁コイル８に印加する電力を増減させて、該電磁コイル８が発生する回転磁場の強さや加工対象物２および磁性砥流６５の加工対象物２の軸芯回りに回転する方向を変更する。
【００３７】
収容槽９は、図２に示すように、電磁コイル８の内周に一体に形成された円筒部材５０を備えている。即ち、収容槽９は電磁コイル８とともに電磁コイル移動部５により加工対象物２の長手方向に沿って移動される。
【００３８】
円筒部材５０は、円筒状に形成されており、収容槽９の外殻を構成している。このため、収容槽９は、円筒部材５０が一重構造に形成されていることで、外壁が一重構造に形成されているとともに、円筒状に形成されている。また、円筒部材５０は、非磁性体で構成されている。
【００３９】
円筒部材５０には、複数の砥粒供給孔５７が設けられている。砥粒供給孔５７は、勿論、円筒部材５０を貫通して、該円筒部材５０の内外を連通している。砥粒供給孔５７には、封止キャップ５８が取り付けられている。砥粒供給孔５７は、内側に磁性砥粒６５を通して、該磁性砥粒６５を円筒部材５０即ち収容槽９に出し入れする。また、封止キャップ５８は、砥粒供給孔５７を塞いで、磁性砥粒６５が円筒部材５０即ち収容槽９の外部に流出することを規制する。
【００４０】
複数のフランジ部材５１は、円環状又は円柱状に形成されている。複数のフランジ部材５１のうち一つを除く大多数のフランジ部材５１（図示例では、三つ）は、円筒部材５０の一端部９ａに取り付けられ、一つのフランジ部材５１（以下、符号５１ａで示す）は、円筒部材５０の他端部９ｂに取り付けられている。
【００４１】
円筒部材５０の一端部９ａに取り付けられた複数のフランジ部材５１のうち一つのフランジ部材５１（以下、符号５１ｂで示す）は、円環状に形成され、かつ円筒部材５０の外周に嵌合している。他の一つのフランジ部材５１（以下、符号５１ｃで示す）は、円環状に形成され、かつ前述したフランジ部材５１ｂの外周に嵌合している。残りのフランジ部材５１（以下、符号５１ｄで示す）は、円環状のリング部５９と、円柱状の円柱部６０とを一体に備えている。リング部５９は、円柱部６０の外縁から立設した格好となっている。フランジ部材５１ｄは、リング部５９がフランジ部材５１ｃの外周に嵌合している。
【００４２】
前述したフランジ部材５１ｄには、軸受７４により従動軸７３が回転自在に支持されている。従動軸７３は、円柱状に形成され、かつ収容槽９の円筒部材５０と同軸に配されている。従動軸７３は、端面に中空保持部材３２が押し付けられる。従動軸７３は、中空保持部材３２とともに回転するとともに、該中空保持部材３２の自由端としての一端部３２ａを支持する。
【００４３】
前述した一つのフランジ部材５１ａは、円環状に形成され、かつ円筒部材５０の他端部９ｂの外周に嵌合している。フランジ部材５１ａは、内側に中空保持部材３２を通している。なお、円筒部材５０の一端部９ａは、収容槽９の一端部をなしているとともに、円筒部材５０の他端部９ｂは、収容槽９の他端部をなしている。
【００４４】
一対の削り屑封止ホルダ５２は、それぞれ、円環状に形成されている。一方の削り屑封止ホルダ５２は、円筒部材５０の一端部９ａの内周に嵌合し、他方の削り屑封止ホルダ５２は、円筒部材５０の他端部９ｂの内周に嵌合している。該他方の削り屑封止ホルダ５２は、内側に中空保持部材３２を通している。
【００４５】
一対の削り屑封止板５３は、それぞれ、メッシュ状に形成されている。一方の削り屑封止板５３は、円板状に形成され、かつ円筒部材５０の一端部９ａの内周に配されているとともに、前述した一方の削り屑封止ホルダ５２に取り付けられている。さらに、一方の削り屑封止板５３は、内側に従動軸７３を通している。他方の削り屑封止板５３は、円環状に形成され、かつ円筒部材５０の他端部９ｂの内周に配されているとともに、前述した他方の削り屑封止ホルダ５２に取り付けられている。他方の削り屑封止板５３は、内側に中空保持部材３２を通している。削り屑封止板５３は、後述の磁性砥粒６５が加工対象物２の外表面に衝突して、該加工対象物２から削りとられて形成される削り屑が円筒部材５０即ち収容槽９外に漏れ出ることを規制する。
【００４６】
一対の位置決め部材５４は、円筒状に形成されている。一方の位置決め部材５４は、中空保持部材３２の自由端である一端部３２ａの外周に嵌合している。他方の位置決め部材５４は、円筒部材５０内に位置しかつ他端部９ｂ寄りの中空保持部材３２の中央部３２ｂの外周に嵌合している。一対の位置決め部材５４は、互いの間に加工対象物２を挟んで、該加工対象物２を中空保持部材３２に位置決めする。なお、一端部３２ａは、中空保持部材３２の固定保持部４寄りでかつ移動保持部６から離れた側の端部をなしている。中央部３２ｂは、収容槽９内でかつ中空保持部材３２の固定保持部から離れた側であるとともに移動保持部６寄りの端部をなしている。
【００４７】
仕切部材５５は、円環状に形成された本体部６１と、メッシュ部６２とを備えている。本体部６１即ち仕切部材５５は、円筒部材５０の内周に嵌合して、該円筒部材５０に取り付けられているとともに、内側に中空保持部材３２を通している。本体部６１即ち複数の仕切部材５５は、一対の削り屑封止板５３間に配されている。また、本体部６１即ち複数の仕切部材５５は、円筒部材５０の軸芯Ｐ即ち長手方向に沿って、互いに間隔をあけて、並設されている。図示例では、仕切部材５５は、７つ設けられている。
【００４８】
本体部６１には、貫通孔６３が設けられている。メッシュ部６２は、貫通孔６３を塞ぐ格好で本体部６１に取り付けられている。メッシュ部６２は、メッシュ状に形成されており、気体と削り屑が通ることを許容するとともに、磁性砥粒６５が通ることを規制する。
【００４９】
前述した複数の仕切部材５５は、円筒部材５０内即ち収容槽９内の空間を、該円筒部材５０即ち収容槽９の軸芯即ち加工対象物２の軸芯Ｐに沿って、仕切っている。また、軸芯Ｐは、収容槽９の軸芯と中空保持部材３２の軸芯との双方をなしているとともに、収容槽９の長手方向をなしている。即ち、軸芯Ｐと収容槽９の長手方向とは、互いに平行である。さらに、前述した本体部６１とメッシュ部６２との双方即ち仕切部材５５は、非磁性体で構成されている。
【００５０】
一対の封止板５６は、円環状に形成されている。また、封止板５６は、メッシュ状に形成されているとともに、気体と削り屑が通ることを許容するとともに、磁性砥粒６５が通ることを規制する。一方の封止板５６は、最も一端部９ａ寄りの仕切部材５５に取り付けられているとともに、他方の封止板５６は、最も他端部９ｂ寄りの仕切部材５５に取り付けられている。封止板５６は、内側に加工対象物２の両端に取り付けられた後述するキャップ６４を通す。封止板５６は、仕切部材５５間に位置付けられた磁性砥粒６５を通すことを規制して、該磁性砥粒６５の円筒部材５０即ち収容槽９の外部への流出を規制する。
【００５１】
前述した構成の収容槽９は、内部に磁性体で構成される砥粒（以下、磁性砥粒と呼ぶ）６５を収容するとともに、中空保持部材３２に取り付けられた加工対象物２を円筒部材５０内に収容する。即ち、収容槽９は、加工対象物２と磁性砥粒６５との双方を収容する。また、磁性砥粒６５は、前述した回転磁場により加工対象物２の外周を回転（移動）するなどして、加工対象物２の外表面に衝突する。磁性砥粒６５は、加工対象物２の外表面に衝突して、加工対象物２の外表面から該加工対象物２の一部を削り取り、該加工対象物２の外表面を粗面化する。なお、図示例では、磁性砥粒６５は、円柱状に形成されている。
【００５２】
回収部１０は、図２に示すように、気体流入管６６と、気体排出用孔６７と、メッシュ部材６８と、気体排出用ダクト６９と、集塵機７０（図１に示す）とを備えている。気体流入管６６は、他方の削り屑封止ホルダ５２より円筒部材５０即ち収容槽９の端（移動保持部６）寄りに設けられ、円筒部材５０即ち収容槽９の内部に開口している。気体流入管６６は、図示しない加圧気体供給源から加圧された気体などが供給される。気体流入管６６は、加圧された気体を円筒部材５０即ち収容槽９内に導く。
【００５３】
気体排出用孔６７は、円筒部材５０を貫通して、収容槽９の内外を連通しているとともに、一方の削り屑封止ホルダ５２より円筒部材５０即ち収容槽９の端寄り（移動保持部６から離れた側）に設けられている。メッシュ部材６８は、気体排出用孔６７を塞いだ格好で、円筒部材５０に取り付けられている。メッシュ部材６８は、削り屑と気体とが通ることを許容し、磁性砥粒６５が通ることを規制する。メッシュ部材６８は、磁性砥粒６５が円筒部材５０即ち収容槽９の外部に流出することを規制する。
【００５４】
気体排出用ダクト６９は、配管であるとともに、気体排出用孔６７の近傍に取り付けられている。気体排出用ダクト６９は、気体排出用孔６７の外縁を囲んでいる。気体排出用孔６７及び気体排出用ダクト６９は、気体流入管６６から円筒部材５０即ち収容槽９内に供給された気体を、円筒部材５０即ち収容槽９の外部に導く。
【００５５】
集塵機７０は、気体排出用ダクト６９に接続しているとともに、該気体排出用ダクト６９内の気体を吸引する。集塵機７０は、気体排出用ダクト６９内の気体を吸引することで、円筒部材５０即ち収容槽９内の気体を前述した削り屑とともに吸引する。集塵機７０は、削り屑を回収する。前述した回収部１０は、気体流入管６６を通して円筒部材５０即ち収容槽９内に気体を供給し、該気体と集塵機７０により気体排出用孔６７と気体排出用ダクト６９を通して、削り屑を円筒部材５０即ち収容槽９の外部に導く。そして、回収部１０は、集塵機７０に削り屑を回収する。
【００５６】
冷却部１１は、図１に示すように、冷却用ファン７１と、冷却用ダクト７２とを備えている。冷却用ファン７１は、加圧された気体を冷却用ダクト７２に供給する。冷却用ダクト７２は、配管である。冷却用ダクト７２は、冷却用ファン７１から供給された加圧された気体を電磁コイル８に導く。冷却用ダクト７２は、冷却用ファン７１から供給された加圧された気体を、電磁コイル８に吹き付ける。冷却部１１は、加圧された気体を電磁コイル８に吹き付けて、該電磁コイル８を冷却する。
【００５７】
リニアエンコーダ７５は、図２に示すように、本体部７７と、該本体部７７に移動自在に設けられた検出子７８とを備えている。本体部７７は、直線状に延在しており、ベース３に取り付けられている。本体部７７は、レール２０と平行に、該一対のレール２０間に配置されている。本体部７７の全長は、前述した収容槽９より長い。本体部７７は、長手方向の両端部が前述した収容槽９より該収容槽９の長手方向に沿って外側に突出した位置に配置されている。
【００５８】
検出子７８は、本体部７７則ち収容槽９の長手方向に沿って移動自在に設けられている。検出子７８は、電磁コイル保持ベース１８に取り付けられている。則ち、検出子７８は、電磁コイル保持ベース１８を介して、電磁コイル８に取り付けられている。
【００５９】
前述したリニアエンコーダ７５は、本体部７７則ち収容槽９に対する検出子７８の位置を検出して、該検出した結果を制御装置７６に向かって出力する。このように、リニアエンコーダ７５は、電磁コイル８の収容槽９則ち加工対象物２に対する相対的な位置を検出して、検出結果を制御装置７６に向かって出力する。
【００６０】
制御装置７６は、周知のＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵなどを備えたコンピュータである。制御装置７６は、電磁コイル移動部５と、移動保持部６と、移動チャック部７と、電磁コイル８と、インバータ４９と、回収部１０と、冷却部１１と、リニアエンコーダ７５などと接続しており、これらを制御して、表面処理装置１全体の制御を司る。
【００６１】
制御装置７６は、リニアエンコーダ７５の検出した電磁コイル８の加工対象物２に対する相対的な位置に応じた電磁コイル８の回転磁場の強さを記憶している。則ち、制御装置７６は、電磁コイル８の加工対象物２に対する相対的な位置に応じたインバータ４９が電磁コイル８に印加する電力を記憶している。また、制御装置７６は、前述した電力を加工対象物２則ち現像スリーブ１３２の品番毎に記憶している。
【００６２】
回転検知機器８０は、中空保持部材３２内などに設けられた図示しない回転検知センサと接続されて、加工対象物２の回転数を常時計測し、制御装置７６へ出力している。
【００６３】
図示例では、制御装置７６は、電磁コイル８が加工対象物２の長手方向（軸方向）の中央部から両端部に向かうにしたがって、インバータ４９が電磁コイル８に印加する電力を徐々に大きくするパターンを予め記憶している。そして、制御装置７６は、予め記憶した前述した電力のパターン通りにインバータ４９に電磁コイル８の発生する回転磁場の強さを変更させる。このように、図示例では、制御装置７６は、加工対象物２の両端部を加工する際の回転磁場が、加工対象物２の中央部を加工する際の回転磁場より強くなるように、インバータ４９に電磁コイル８の発生する磁場の強さを変更させる。前述したように、制御装置７６は、リニアエンコーダ７５が検出した電磁コイル８の収容槽９則ち加工対象物２に対する相対的な位置に基づいて、インバータ４９に電磁コイル８の発生する回転磁場の強さを変更させる。
【００６４】
さらに、制御装置７６には、キーボードなどの各種の入力装置や、ディスプレイなどの各種の表示装置が接続している。
【００６５】
次に、前述した構成の表面処理装置１を用いて加工対象物２の外表面を処理（粗面化）して、現像スリーブ１３２を製造する工程を、以下説明する。
【００６６】
まず、制御装置７６に入力装置から加工対象物２則ち現像スリーブ１３２の品番などを入力する。そして、加工対象物２の長手方向（軸方向）の両端の外周に円筒状のキャップ６４を嵌合させる。そして、前述した他方の位置決め部材５４を中空保持部材３２の外周に嵌合させる。そして、両端にキャップ６４が取り付けられた加工対象物２内に中空保持部材３２を通す。その後、前述した一方の位置決め部材５４を中空保持部材３２の外周に嵌合させる。そして、チャック用シリンダ３４のチャック軸３９を縮小させて、中空保持部材３２に加工対象物２を固定する。このとき、中空保持部材３２と加工対象物２などが同軸になる。こうして、加工対象物２を中空保持部材３２に取り付ける。
【００６７】
そして、収容槽９内に加工対象物２及び中空保持部材３２を収容するとともに、収容槽９の円筒部材５０内に磁性砥粒６５を供給する。こうして、収容槽９内に磁性砥粒６５及び加工対象物２を収容する。さらに、収容槽９を保持チャック２８，４３でチャックする。こうして、移動保持部６に加工対象物２と収容槽９とを取り付ける。すると、収容槽９の円筒部材５０と中空保持部材３２と加工対象物２などが同軸になる。
【００６８】
前述した作業は、勿論、アクチュエータ２４，２５で移動ベース２６の位置を調整しながら行われる。さらに、前述した作業は、勿論、保持ベース４１の位置を調整しながら行われる。保持チャック１６で収容槽９の一端部９ａをチャックさせるなどして、固定保持部４に収容槽９の一端部９ａを保持させる。
【００６９】
そして、回収部１０の気体流入管６６を通して収容槽９内に気体を供給するとともに、集塵機７０で収容槽９内の気体を吸引するとともに、冷却部１１に加圧された気体を電磁コイル８に吹き付けさせる。
【００７０】
そして、電磁コイル８に三相交流電源４８からの電力を印加して、電磁コイル８に回転磁場を発生させる。すると、加工対象物２は電磁コイル８内の発生磁界が変化することによる渦電流によって電磁コイルの同期回転速度に近い速度で回転する。また、電磁コイル８の内側に位置する磁性砥粒６５も自転しながら軸芯Ｐ回りに公転（回転即ち移動）して、該磁性砥粒６５が加工対象物２の外表面に衝突し、該加工対象物２の外表面を粗面化する。
【００７１】
このときの加工対象物２と磁性砥流６５は図４に示すように同方向に回転している。図４において、ＲＫは加工対象物２の回転方向、ＲＪは磁性砥流６５の回転方向を示している。そして、加工対象物２と磁性砥流６５の衝突時に電磁コイル８に流れる電流の方向を切替えて加工対象物２と磁性砥粒６５の回転方向を切り替える。具体的には制御装置７６が、インバータ４９に電磁コイル８に流れる電流の方向を切り替えるように指示する。
【００７２】
加工対象物２と磁性砥流６５の回転速度には差があるため、図５に示すように加工対象物２と磁性砥流６５の回転方向が切替わるタイミングに差が生じ、電流の流れる方向を切替えた瞬間、加工対象物２と磁性砥流６５の回転方向が互いに異なる状態で衝突する。この結果、同方向で回転する場合よりも磁性砥流６５が加工対象物２に衝突する頻度が多くなり、加工対象物２の表面をより粗くすることができる。即ち、従来よりも小さい磁界（電流の値が小さい）でも、従来と同等に被処理物の表面を粗面化することができる。その後、図６に示すように加工対象物２と磁性砥流６５の回転方向が同じとなる（図４とは回転方向が逆となる）。
【００７３】
そして、電磁コイル移動部５は、電流の流れる方向を変更しながら、適宜、電磁コイル８を軸芯Ｐに沿って移動する。すると、電磁コイル８の内側に侵入した磁性砥粒６５が前述した回転磁場により移動（自転及び公転）するとともに、電磁コイル８の内側から抜け出た磁性砥粒６５が停止する。また、仕切部材５５が収容槽９内の空間を仕切っているので、磁性砥粒６５が仕切部材５５を越えて移動することが規制され、電磁コイル８の内側から抜け出た磁性砥粒６５が前述した回転磁場内から抜け出ることとなる。さらに、電磁コイル移動部５が予め定められた所定の回数電磁コイル８を矢印Ｘに沿って往復移動させると、加工対象物２の外表面の粗面化が終了する。
【００７４】
さらに、電磁コイル８が加工対象物２の中央部から両端部に向かうにしたがって、電磁コイル８の発生する回転磁場が強くなる。 回転磁場が強くなるにしたがって、磁性砥粒６５の動きが激しくなる。すると、回転磁場が強くなるのにしたがって、磁性砥粒６５がより勢い良く加工対象物に衝突して、該加工対象物２の外表面の表面粗さがより粗くなる。
【００７５】
前述した加工対象物２の外表面の粗面化が終了すると、電磁コイル８への電力の印加を停止するとともに、駆動用モータ３３を停止する。さらに、回収部１０と冷却部１１とを停止する。そして、固定保持部４の保持チャック１６の収容槽９の保持を解除するとともに、移動チャック部７の保持チャック４３と移動保持部６の保持チャック２８とが収容槽９を保持したまま、第１アクチュエータ２４で移動ベース２６を矢印Ｘに沿って固定保持部４から離す。すると、収容槽９が固定保持部４から離れる。そして、収容槽９内から外表面の粗面化が終了した加工対象物２を取り出して、新たな加工対象物２を収容槽９内に収容する。こうして、加工対象物２の外表面の粗面化を行って、外表面の表面粗さが中央部から両端部に向かうにしたがって徐々に粗くなる現像スリーブ１３２が得られる。
【００７６】
上述した表面処理装置１を用いて本発明者らは、現像スリーブ１３２の粗面化処理における消費電力削減の効果を計測した。まず、従来は電磁コイル８に３８Ａの電流を流し、１４秒間の粗面化処理を行ったもの（比較例）と、表面処理装置１を用いて、電磁コイル８に３７Ａの電流を加工対象物２が正転する側に７秒間通電し、通電開始より７秒経過後に加工対象物２が逆転する側に電流の流れる向きを切り替えて、３７Ａの電流を被処理物が逆転する側に７秒間通電して粗面化処理を行ったもの（実施例）と、を作成し、双方の表面を測定、顕微鏡で確認したところ、粗さ、表面形状において実施例は比較例と同程度であることが確認された。また、粗面化処理における消費電力は、比較例は２．４ｋＷ、実施例は２ｋＷとなり、従来よりも省電力化を図れることが明らかとなった。
【００７７】
本実施形態によれば、制御装置７６が、電磁コイル８に流れる電流の方向をインバータ４９に切り替えさせることで、加工対象物２と磁性砥流６５の回転方向が互い違いになる期間を作り出すために、同方向で回転する場合よりも磁性砥流６５が加工対象物２に衝突する頻度が多くすることができ、より小さい磁界（電流の値が小さい）でも、従来と同等に被処理物の表面を粗面化することができ、表面処理装置１の省電力化を図ることができる。
【００７８】
また、インバータ４９によって電磁コイル８に流れる電流の方向を切り替えて加工対象物２の回転方向の制御をしているので、加工対象物の回転方向を制御する為にモータなどの機械的な専用の機構を取り付ける必要が無くなる。
【００７９】
また、制御装置７６が予め定められたパターンにしたがって回転磁場の強さを変更するので、常に一定のパターンに加工対象物２の外表面に粗面化処理を施すことができる。
【００８０】
また、制御装置７６が両端部を加工する際の回転磁場を、中央部を加工する際の回転磁場より強くするので、現像スリーブ１３２の汲み上げ量の少ない両端部の表面粗さを汲み上げ量の多い中央部の表面粗さより粗くすることができる。このため、現像スリーブ１３２の汲み上げ量の少ない両端部の表面粗さを粗くして、該両端部の汲み上げ量を増やすことができ、該現像スリーブ１３２を備えた画像形成装置１０１の形成する画像にムラが生じることを確実に防止できる。したがって、画像のムラが生じることを防止できるように現像スリーブ１３２の外表面に粗面化処理を確実に施すことができる。
【００８１】
また、電磁コイル８が移動することにより、加工対象物２の加工を行うと同時に、磁性砥粒６５が回転磁場内から急激に抜け出ることとなる。このため、磁性砥粒６５に作用する磁場の強さが急激に変化（減少）して、磁性砥粒６５内で揃っていた磁区が、不揃いになることにより磁化が弱まり、加工対象物２の加工と同時に磁性砥粒６５の残留磁化を取り除く効果を奏でる。
【００８２】
この結果、表面処理装置１と別体の磁性砥粒６５の残留磁化を取り除く消磁装置などが不要となる。したがって、容易に磁性砥粒６５の消磁を行うことが可能になり、加工対象物２の長時間に亘る連続した加工が可能になって、表面処理の加工効率を向上させることができる。したがって、加工対象物２の大量生産を前提とした量産装置としての表面処理装置１を得ることができる。
【００８３】
また、加工対象物２を収容槽９の中心に保持するので、該加工対象物２の外表面に略一様に磁性砥粒６５を衝突させることができる。したがって、加工対象物２の外表面を一様に加工することができる。
【００８４】
また、磁性砥粒６５が加工対象物２の外周で移動（公転）することで、該磁性砥粒６５を確実に加工対象物の外表面に衝突させることができ、該加工対象物２の加工を確実に行うことができる。
【００８５】
また、加工対象物２を回転させるので、該加工対象物２の外表面により一様に磁性砥粒６５を衝突させることができ、加工対象物２の外表面をより一様に加工することができる。
【００８６】
また、電磁コイル８が収容槽９より短いので、電磁コイル８が収容槽９と略同等の長さの表面処理装置を用いるよりも、回転磁場を強くすることが可能となり、収容槽９内に発生させる回転磁場の損失を少なくすることが出来る。したがって、加工対象物２の加工効率を向上させることが可能となるとともに、さらに消費電力を抑えることができる。
【００８７】
また、電磁コイル８が収容槽９より短いので、収容槽９の両端を支持することが可能となる。これにより、磁性砥粒６５の移動などで収容槽９が振動（移動）することを防止でき、加工対象物２の外表面により一層一様に磁性砥粒６５を衝突させることができ、加工対象物２の外表面をより一層一様に加工することができる。
【００８８】
また、収容槽９が円筒状であるので、磁性砥粒６５に回転磁場を作用させた時の該磁性砥粒６５の円周方向の挙動を収容槽９が妨げることがない。したがって、安定した加工が可能となる。
【００８９】
また、仕切部材５５が収容槽９内の空間を長手方向に仕切っている。このため、仕切部材５５により、磁性砥粒６５の移動可能な領域（自転・公転領域）を限定することとなり、より効率的に加工することが可能になる。
【００９０】
また、磁性砥粒６５が仕切部材５５を越えて移動することを規制できるので、磁性砥粒６５と回転磁場とを確実に相対的に移動でき、該磁性砥粒６５を確実に消磁させることができる。
【００９１】
また、非磁性体で構成されているので、仕切部材５５が磁化されることがなく、該仕切部材５５が磁性砥粒６５の挙動を妨げたり、削り屑などが磁化されて仕切部材５５に張り付くことがない。このため、安定して加工を行うことが可能となる。
【００９２】
なお、この仕切部材５５は複数設けてもよい。複数設けることで、加工対象物２の外表面の粗面化する範囲を区切ることができる。このため、仕切部材５５により、磁性砥粒６５の移動可能な領域（自転・公転領域）を確実に限定することとなり、より効率的に加工することが可能になる。
【００９３】
また、磁性砥粒６５が仕切部材５５を越えて移動することを規制できるので、磁性砥粒６５の消磁を確実に行うことができる。
【００９４】
また、収容槽９の円筒部材５０の外壁が一重構造であるため、電磁コイル８から加工対象物２までの距離を短くすることが可能となり、電磁コイル８が発生する回転磁場をより効率的に加工に使用することが可能となる。
【００９５】
また、封止板５６により磁性砥粒６５の収容槽９外への流出を防ぐことが可能となり加工時の作業性、生産性の向上が可能となり、連続加工することでその効果はさらに高くなり、表面処理装置１は、大量生産を前提とした量産装置としての加工対象物２の生産（処理）が可能となる。
【００９６】
また、前述した実施形態では、制御装置７６が加工対象物２の両端部に向かうにしたがって、徐々に電磁コイル８の発生する回転磁場を強くしている。しかしながら、本発明では、制御装置７６が加工対象物２の両端部に向かうにしたがって、段階的に電磁コイル８の発生する回転磁場を強くして、加工対象物２の両端部を加工する際の回転磁場を加工対象物２の中央部を加工する際の回転磁場より強くしても良い。
【００９７】
また、本発明では、加工対象物２の両端部を加工する際の回転磁場を加工対象物２の中央部を加工する際の回転磁場より強くせずに、加工対象物２の任意の部分を加工する際の回転磁場を加工対象物２の他の部分を加工する際の回転磁場より強くしても良い。
【００９８】
さらに、リニアエンコーダ７５に限定されることなく種々のセンサを用いて、電磁コイル８の位置を検出しても良い。
【００９９】
また、本発明では、加工対象物２の両端部を加工する際の電磁コイル８の移動速度を加工対象物２の中央部を加工する際の電磁コイル８の移動速度より遅くせずに、加工対象物２の任意の部分を加工する際の電磁コイル８の移動速度を加工対象物２の他の部分を加工する際の電磁コイル８の移動速度より早くしても良い。
【０１００】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１  表面処理装置
２  加工対象物
５  電磁コイル移動部（移動手段）
６  移動保持部（移動手段）
８  電磁コイル（磁場発生部）
９  収容槽（収容手段）
３２  中空保持部材（保持手段）
３４  チャック用シリンダ（保持手段）
４０  チャック爪（保持手段）
４９  インバータ（回転方向切替手段）
６５  磁性砥粒
７６  制御装置
Ｐ  軸芯
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０２】
【特許文献１】特開２００７−８３３１４号公報
【図１】
2010269410.tif 000003
【図２】
2010269410.tif 000004
【図３】
2010269410.tif 000005
【図４】
2010269410.tif 000006
【図５】
2010269410.tif 000007
【図６】
2010269410.tif 000008